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デジタルアンプLepy(旧Lepai) LP-2024A+の改造~メタルキャンOPアンプ~ [オーディオ]

2015年12月6日の日記

久しぶりに中国Lepai社(米国でのブランドはLepy)のLP-2024A+をいじります。Amazonなどで3,000円ほどで買えるデジタルアンプです。小型で軽量のアンプなのに驚くほどいい音を出すのでとても気に入っています。専用のアナログ電源まで作ってやりました。スイッチングノイズは出ないのでACアダプタより音はよいと思います。

先代のLP-2020同様,米Tripath社のデジタルアンプICを使っていて,LP-2024A+は同社のTA2024を使っています。ちなみにLP-2020は型番が示すように,TA2020を使っています。このIC自体,2,000円以上しますし,周辺の部品を買っていると軽く1万円は超えるので,製品で3,000円ほどという値段は安いです。実は私もTA2020 IC自体を1個持っているのですが,さすがにコストを考えると自作することは躊躇してしまいます。なにより自作だとケースがださくなっちゃいますからね。Lepaiのアンプはなかなかかっこよいですし,自作ではこんなにかっこよく作ることは無理です。ちなみにTA2024は36ピンのSOPなので自作は無理だと思います。

さて,前回は入力のOPアンプを新日本無線のMUSES8820に取り替えて,今もこれで聴いています。最初からオーディオ用として設計されたものなので,しっとりした音質とローノイズなのはさすがだと思います。

でも,私にはぜひやってみたいことが残っていました。

前回のブログにある,OPアンプの一覧表には出ていませんけど,使ってみたいのはLF356です。最初のJ-FET入力のOPアンプで,1970年代半ばにナショナルセミコンダクタが作ったものです。 同じシリコンウェハー上にバイポーラTrとFETを一緒に作るのは難しかったらしく,ナショセミがBI-FETテクノロジという技術を開発して可能になりました。それまではハイブリッドICと言って,シリコンの基盤上にディスクリートのTrやFETを載せるタイプで,代表的なのがナショセミのLH0032ですね。この石,音がよいことでも知られています。残念ながら今じゃテキサスと合併してしまったのでナショセミは消えてしまいました......。

何で使ってみたいのか,と言うと私が最初にOPアンプを使ったアンプを作ったときに使ったのはこのOPアンプだったからです。音もよく,気に入ってイコライザアンプのほか,SEPP出力段の電流ブースタをつけてパワーアンプまで作りました。パワーアンプは今も現役で,三菱のロクハンの名機P-610を鳴らしています。

ほかにも三栄無線やいろんなところからこのOPアンプを使ったキットが出ていました。

何より音がよかったのも割にオーディオに使われた理由ですが,J-FET入力なのでDCアンプにすることもできたのが普及した理由でしょう。Tr入力のOPアンプではどうしてもバイアス電流が流れるのでDCアンプにはできません。

それに,すぐモールドタイプが出ましたけど,LF356はTO-99のメタルキャンパッケージだったのも魅力でした。と言うより,当時はそれが当たり前だったんですけどね......。どうしてもオーディオマニアだとメタルキャンにこだわっちゃうんですよね~。 製造される数が少ないのか,使う人もいないのか,お店で扱ってなくてメタルキャンタイプのLF356Hは入手は難しく,現在でも入手可能なのはモールドのLF356Nです。一応,日本語のLF356の規格表にはメタルキャンタイプは出てきませんが,英語版には載っているので,今も製造はされているようです。アメリカは軍があるので,今も軍用とか航空宇宙用とかで需要があるのでしょう。

ただ,このOPアンプはシングルなので,デュアルタイプのOPアンプを使用しているLP-2020やLP-2024では使えません。

でも,今はいい時代で,前回もSOPのICをDIPに変換するアダプタを使いましたが,このようなサーキュラー状の電極をデュアルインラインに変換するとともに,シングルのOPアンプをデュアルに変換する基板が売られています。いつかやってやろうと思って,前回と同じく,ほかの部品と一緒に大阪のシリコンハウス共立さんで買ってありました。

ただ,肝心のOPアンプですが,LF356Hが見つからず,探していました。結局,弟分? のLF355Hにしました。LF356Hはまだ手持ちがあったと思いますが,金田式DCアンプのターンテーブル制御アンプに使用するつもりなので,今頃になってLF356Hを探していましたが,見つからず,困っていました。ところが,ちょっと近くの部品屋さんに行ったらLF355Hがあったので買ってきた,と言う次第です。もう古い在庫で売れそうにないし,と言うことで親父さんはおまけで1個余分にくれました.......!!!!!

LF355H.jpg LF355Hです。 NSのマークが懐かし~~。

  おそらく製造は80年代のものだと思います。働く場所を見つけて喜んでいるでせう。

LF355とは知らなかったのですが,LF356のファミリーで,規格は

 品番 メーカ  ノイズ  GB積 スルーレート 入力

                          (nV/√Hz)       (MHz)       (v/μs)

LF355  NS    20 2.5     5 FET

LF356  NS 12  5 12 FET

LF357  NS 12 20 50 FET 

となっています。これを見て,"LF357が一番いいじゃん! これにしよ~。" なんて思ってはいけません。LF357は内部位相補償コンデンサが小さくなっているだけの話です。LF355356では位相補償コンデンサが10pFですが,357では3pFとなっているので高速なのは当たり前です。そのため,LF357は100%負帰還をかけると発振します。規格表にもゲインを5倍以下にすると発振する旨,記載があります。LP-2020の初期型をのぞけばLepaiのデジタルアンプのプリアンプはこのブログにもあるとおり,ゲイン可変の反転増幅器となっていて,ゲインは1以下にもなりますから確実に発振します。いまは内部で100%位相補償をするのが普通で,外付け回路にもよりますが,100%負帰還をかけても発振しないようになっています。LF357はぎりぎりまで位相補償コンデンサを小さくしているため,外部で位相補償をして使うのが前提のOPアンプで,うまく使うと広帯域のアンプが作れます。こういうOPアンプは非常に少ないので,貴重ではあるのですが,アマチュアが使用する場合は避けた方がよいと思います。

can→DIP変換アダプタ.jpg こんな変換アダプタです。

LF356H-1.jpg こんな風になります。

IC取り外し3'.jpg 

まずは横の電解コンから取り替えです。普通のサイズの電解コンだと背が高すぎて邪魔をするので,今回は背の低いOSコンに交換しました。前回,ニチコン・ファインゴールドに交換しているので再交換です。

右側の2つのOSコンは前回交換したものです。入力のカップリングコンデンサで,オリジナルは積層セラミックが使われていますが,ここは前回のブログにもあるとおり,10μF以上ないと低周波のf特が悪いです。音の問題もあるのでOSコン39μFに交換しています。 

LF355H転換後.jpg 早速載せ替えてみました。

OPアンプの載せ替えは前回,DIP8ピンのソケットをつけておいたので,簡単です。左下にあるNE5532はもとからあるOPアンプですが,トーンコン用で,私はいつもトーンコンは使わないので載せ替えはしていません。

早速音を聞いてみます。

       おぉっ,いいじゃん~[黒ハート][黒ハート][黒ハート]!!

このところいつも聴いている,デイブ・ブルーベックの "Take Five" を聴いてみます。 1曲目の "Blue Rondo a la Turk" の冒頭のシンバルの音が冴えきっています。おそらくトルコのジルジャンのシンバルなんでしょうけどね~。その音がとてもきれいで響きが心地よいです。ピアノの高音も美しく,とても自然で倍音が豊かなのがわかります。

やはりメタルキャンのOPアンプは高音が美しいです。思わず何枚もCDをかけ直して聴いてみました。MUSES8820もよかったですが,ちょっとこれには勝てない感じがします。やっぱ,メタルキャンのOPアンプだわぁ~~。MUSES8820もメタルキャンバージョンがあったらいいのに~って思いました(無理!)。

OPアンプのカラヤンじゃなかった,ジャック・ニクラウスでもなかった,え~っと,帝王のバーブラウンOPA627にはメタルキャンタイプがあります。これを2つ使えば絶品の音がする......と思いますが,2つで軽く1万円は超えるのでこれなら2A3でも買った方がよさそうです。

 

2016年12月24日追記 

本機にヘッドホン端子をつけてヘッドホンが使えるようにしました。ご興味のある方はこちらへ。 


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てにえ

iruchan様、初めまして。半年も前の投稿へのコメントで失礼致します。

ひと月ほど前に友人からLepyのLP-2024A+を譲り受けました。元の状態でも大変に音が良く驚きました。

私も自作派で、自作のMOS-FETアンプが何台もあるので、3ウェイのマルチにしておりました。ところが、このLP-2024A+は思わず耳を欹てたくなる自然な音です。

ただ低音の薄いのが残念と感じておりましたが、いろいろ調べる裡にiruchanさんの「craftな毎日」を読んで、まずは入力のカップリングCを、秘蔵のBlackGateの無極性33uF(?)に換えたところ、もりもりと低音が出るようになり不満が解消しました。

まだOPアンプの換装とシリーズ電源の製作はしていませんが、いずれ試します。OPアンプは、メタル・キャンではOP07があり、今回UA741を入手しました。LH0032もあり、OPA541と云うのもあります。またモールドですが、OPA627BPや637BPもあります。

これまで私が気合を入れて作って来たディスクリートのパワー・アンプが、この廉価な中華デジタル・アンプに負けるのは悔しくもありますが、私の場合、コンサートの雰囲気を自宅で味わえるシステムが理想ですので、負けを認めない訳には参りません。

これに衝撃を受け、やはり中国製の真空管6N3を用いた、サインスマート社のプリ(バッファー)・アンプも購入しましたが、これも評判に違わぬ高音質でした。電源部のケミコンの耐圧が低いのが気になり交換したのと、電圧の高い方の整流ダイオードが貧弱で交換した他は手を加えていませんが、これとLP-2024A+で、とても気持ち良く音楽に浸れます。元の6N3は中国製なので、ロシア製の6N3-DRをヤフオク!で昨日落札したところです。

取り止めがなくなりました。iruchanさんのブログは楽しく拝読しております。これからも宜しくお願い致します。
by てにえ (2016-05-29 11:48) 

iruchan

てにえさん。どうもコメントありがとうございます。

そうでしたか,MOS-FETのアンプも自作されているのですね。すごいです。私は先日のブログに書いたミニアンプのほかは金田氏のオールFETのを1台作ったきりです。ほかはもっぱら真空管ですが,それもいい加減で,結局は昔のアンプを修理したりしているくらいです。

ご指摘の通り,私もLP-2020やLP-2024を聴いたときは "こりゃ,(自作のは)あかん" と思った次第で,とても太刀打ちできない,と思いました。

しばらく落ち込みましたが,自分がオーディオマニアと言うより工作マニアなのを思い出し,気を取り直して自作を再開した,と言う次第です。

Black Gateは懐かしいですね~。今も手に入ったらほしいくらいです。

低域のf特が悪いのは測ってみるまでわかりませんでした。使っているSPがショボいので。でも,このオリジナルのままの特性はあり得ません。改良が必要です。

OPA627はぜひ使いたいと思っていますが,よいものをお持ちですね。

なお,OPアンプ差し替えの際は100%負帰還ができるものかどうか,調べてください。たいていのOPアンプは使用可能ですが,LF357は使えません。

残念ながら真空管のバッファアンプは聴いたことがないので,よくわかりません。

またよろしくお願いします。

by iruchan (2016-05-29 17:20) 

てにえ

iruchan様、先日は早速のご返信をありがとうございました。

最近の書き込みを見たら、名古屋の小坂井電子へいらしたのですね。私は、名古屋の東隣の日進市在住で、勤務は名古屋市内です。職場から大須へは地下鉄1本で行けるので、週に1~2回は行っており、明日も行く予定です。

さて、LP-2024A+改造の第2信です。

複数の電解コンデンサーの他、回路図を見て、出力フィルターの0.47uFを0.22uFのフィルムコンに私も換えました。またOPアンプを外してソケットにしました(トーン・コントロールのOPアンプはそのまま)。

1回路のOPアンプ2個を載せて2回路のOPアンプに換える変換基板を用いて比較試聴したのは、モールドのOPA627BPと、メタル・キャンのOP07(1997年製)、それに同じくメタル・キャンのUA741CH(1984年製)です。

iruchanさんが「OPアンプの帝王」と言われる627、しかもその選別品の627BPは今までDACのIV変換などに用いて、確かに大変に素晴らしい音質でしたので、今回も期待して臨みました。

ところが、結論から言うと、この627BPが他のメタル・キャンに今回は負けました。何か輪郭を隈取って強調したような感じになるのです。

メタル・キャンの比較では、秘蔵して来たOP07に優位があるだろうと予想していました(比較する前に、予断を持つことが良くないのは分かってはいますが)。何せUA741は、比較のために急遽ヤフオクで購入したものですし、何と言っても、OPアンプの中では草分け的な存在とも言える(そうですよね?)からです。

ところが、これまた古いUA741の方が勝ちました。OP07は、本来の響きが削ぎ落とされているように感じました。その分、すっきりした感じにはなりますし、初めはUA741に余計な響きが付着するのか、とも勘繰りましたが、ピアノにはピアノ本来の、ヴァイオリンにはヴァイオリン本来の響きが聞こえました。

比較試聴は2回行いましたが、いずれ複数のれ友人を招いて聴き比べて貰おうと考えてはいます。

いろいろ書きたいことはありますが、取り止めがなくなりますので、この辺りで。
by てにえ (2016-06-07 23:06) 

iruchan

てにえさん,どうも詳しい情報をありがとうございます。

小坂井電子さんは失礼しました。シャシーは通販を利用させていただきました。北陸からだと名古屋が近いのでよくお店には行きましたけどね。

そうでしたか,実はOPA627などバー・ブラウンのOPアンプの音を聴いてみたいと思っていましたが,どうも期待外れのようですね。驚きました。

実は,私もLF355Hで音がよかったので,むしろBBよりはごく普通のOPアンプの方がよいのではと思っていました。

μA741はとても古いOPアンプですね。金田氏のOPアンプ電源も最初はこれだったように思います。あとで709に変わっていますね。

おっしゃる通り,私も実は古いものほど音がよい,と思っています。TrやICも古い方がよいのでは,と思っています。LF355Hを起用したのもそのせいです。

では,またよろしくお願いします。
by iruchan (2016-06-08 07:49) 

ひー

はじめまして。

LP-2024A+の記事、大変参考になりました。
私はスピーカー端子にリケノームの抵抗挟んだ4芯ケーブルを挿して、その先に3.5mmジャックをつけてヘッドホンで聴いています。
最初は正直そんなにいい音だとは思えませんでした。団子状でノイズも多くて...、値段からしたらそこそこではありますが。ただ、1つ1つ部品を交換していくに連れて邪魔なノイズが晴れて素の音があらわになっていきました。いまや別物のサウンドと化しました。一番効果的だったのはRCAジャックの交換だったかもしれません(笑)
3,000円のアンプにそこまでやるか!?というほど部品をつぎこみ、とうとう禁断のOPA627BM発注までやってしまいました。(いいんだ、他にもオペアンプ交換式のアンプあるから分散投資さ)と自らを煙に巻きながら到着を待っております。

iruchanさんのブログは、動機と考察、試行と結果が丁寧に並べられていて非常に有用です。ご経験も理論もしっかりされているので頼りになります。今後の更新も楽しみにしています。

では、失礼します。
by ひー (2016-08-29 22:27) 

iruchan

ひーさん,どうもコメントありがとうございます。

実はびっくりしまして,ヘッドホンは使えないと思っておりました。と言うのも出力がBTLアンプになっているので,左右のGNDが共通でないため,普通のヘッドホンは使えないと思っておりましたので。脱帽です。

それにしてもOPA627MBとは豪華です。私はとても手が出ません。

でも,このアンプはとても音がよいので,その価値は十分あると思います。

またよろしくお願いします。
by iruchan (2016-08-30 03:07) 

ひー

お返事ありがとうございます♪

電気回路は専門でないので、???となってしまいました。BTLのメリットはなんとなく理解したのですが、ヘッドホンは鳴らないはずというところがサッパリです...。
私にはもう少しお勉強が必要ですね、こりゃ。
by ひー (2016-08-30 19:31) 

iruchan

ひーさん,BTLアンプは普通のアンプと違って-側の端子はGNDではなく,+側の端子と逆相で動くアンプの出力端子となっています。

そのため,-側の端子は普通のアンプだとGNDで共通なんですが,BTLアンプは共通じゃないので普通のヘッドホンは使えないのです。

BTLアンプはアンプがステレオで4台必要,ということになりコストが高くなるので普通のHiFiアンプでは使われませんが,カーオーディオなど,電源の電圧が低い場合は普通のアンプの倍の出力が取れるので多用されます。デジタルアンプも効率の点から出力がBTLになっていることが多いです。

普通のヘッドホンは3つ端子があり,GNDが左右共通(接続)になっているのでBTLアンプでは使えないのです。

LP-2024A+も同様で(と言うより中に使用されているTA2024がBTLアンプになっています),ヘッドホンを使う場合は左右のGNDが別々になっている,4端子のものが必要です。
by iruchan (2016-08-30 20:18) 

ひー

iruchanさん

回路構成に由来する理由は解釈できました。確かにおかしなことになりますね。

では、なぜ今このヘッドホンが鳴っているのか。AKGのK712とBeyerdynamicのDT1770、どちらも本体側はminiXLRの3pinでアンプ接続側は3.5mmステレオプラグです。使っているケーブルは数年前に拵えたもので、普通のプリメインアンプでも使えていました。その時と繋ぎ方を変えているわけではありません。cold側の2本はいっしょにジャックのGNDに繋いでいます。他にもデジタルアンプが手元にあるので、試しにそちらで繋いでも鳴ります。純然たるヘッドホンアンプとほぼ同じ出音です。

何かが間違っているんでしょう。ものは試しです。色々と4本を差し換えてみました。そしたら...!!
+と-を逆にしても普通に出るんです。coldは片側だけの3本接続でも大丈夫です(これは元々知っていました)。hot側が端子の+と-という組み合わせのときはつぶれたような音になりますが。

hot側が+と+、または-と-に繋がっていればいいみたいです。気持悪いので接続は正しく(?)戻しました。面白いテストになりました。

アカンでー!ということであれば、またお教えくださいませ。
by ひー (2016-08-30 21:57) 

iruchan

ひーさん,どうもコメントありがとうございます。

それにしてもいいヘッドホンをお使いですね。びっくりしました。

どちらも電気的には普通のダイナミックヘッドホンなので,左右のcold端子は共通になっています。

またこちらも普通のアンプの場合は左右のGNDは共通なので,ヘッドホン端子のcoldはアンプのGNDに接続されています。

これがBTLアンプの場合はヘッドホンの各cold端子は,アンプの左右別々のGND(実際は逆位相アンプの出力です)につながないとダメなんですけど。普通のヘッドホン端子を突っ込むとアンプの左右のGND端子をショートしちゃいます。

たぶん,ヘッドホンなのでアンプの出力が小さく,問題ないくらいなのだと思います。大出力を出すとアンプが壊れる可能性があります。

と言う次第で,やはり危険だと思います。

それに,そもそもこのアンプはスピーカ用なのでヘッドホン用としては出力過大です。ヘッドホンアンプだと出力は数10mWくらいでしょう。アンプやヘッドホンを壊す前に耳を壊しちゃいます。何らかのアッテネータもあわせて入れておかないと危険です。

と言う次第で,ヘッドホンを改造して各ユニットのcold配線を分離して,それぞれ別々のスピーカのGNDにつなぐか,ネットにも出ていますが,トランスを使って仮想GNDをつくって接続するか,というのが安全だと思います。
by iruchan (2016-09-02 08:16) 

ひー

iruchanさん

ありがとうございます。
やはり、壊すほどの危険があるのですね...。
240Ω位の抵抗を挟んだ程度では払拭できていないということですね~。
コレを使うのはBTLではないアンプのときにします。

ではでは。

by ひー (2016-09-02 18:59) 

じゃむ

はじめまして コメント失礼します
LF356Hが手に入りそうなので私も改造してみようかなと思っているのですが、一つお聞きしたいことがあります。
ニチコンファインゴールドをOSコンの16V100μF に交換されていますが調べると16V220μFもあることがわかりました
高さがあまり変わらなそうなので容量が多い方がいいのかなと思ったのですがどうなのでしょうか?
この記事をみて初めて改造しようと思ったくらいなのでここらへんの分野はさっぱりわかりません。。。
こんな状態ですが、よろしくお願いします
by じゃむ (2017-04-15 06:33) 

iruchan

じゃむさん,どうもコメントありがとうございます。

ニチコンFGから交換したのはOSコンでないと高さがメタルキャン→DIP変換基板に支えてしまうからです。

その部分はOPアンプのフィルタ用なので,容量的には大きければ問題ありません。220μFでも問題ないと思います。

LF356Hはかなり入手が難しくなっています。よかったですね。

くれぐれもピンの位置を間違えないようにしてください。私と同じ変換基板を使われるなら,基板上にシルクスクリーンでOPアンプの絵が描いてありますので間違えないですけど。
by iruchan (2017-04-15 08:38) 

じゃむ

返信ありがとうございます
そうなのですね、良かったです
容量はできるだけ大きい方がいいのでしょうか? ニチコンのコンデンサを傾けて取り付けるのもありかなと思ったのですが。。。
基盤は同じのを使う予定でいます
絵で判断できればいいんですけどね。。。 どれがどのピンなのかもさっぱりです。。。 だいぶまずいですよね。。。
by じゃむ (2017-04-15 14:45) 

iruchan

じゃむさん,容量としては大きい方がよいですが,特に大容量でなくてもOKです。220μFで十分でしょう。

別にニチコンのFGを寝かせてはんだづけしてもよいですよ。

LF356Hは突起のあるピンが#8ピンです。変換基板にシルクスクリーンで突起も描いてありますので間違えることはないと思います。
by iruchan (2017-04-15 19:43) 

じゃむ

220で十分ですか、よかったです
大容量でもよさそうですが得に利点がなさそうなのでOSコンにしたいと思います。
突起があるピン、了解しました。
うまくいくといいなぁと思ってます
チップコンデンサーなども頑張って交換してみます。
by じゃむ (2017-04-15 22:00) 

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